自动指纹识别算法的研究与实现

论文摘要

由于指纹的唯一性、可靠性和稳定性,指纹已成为身份识别和鉴定的一个重要标志,并被公认为“物证之首”。尽管已有多种自动指纹识别技术的成型产品,但因为指纹图像的噪声、皮肤弹性的非线性等因素,理想的自动指纹识别系统依然是一个很困难的研究任务。因此,寻找有效快捷的对指纹图像处理的算法,对基于计算机和网络环境下的指纹特征技术进行研究,仍然是解决指纹识别技术难题的有效途径。本文在研究了传统指纹识别方法的基础上,对基于细节特征点的指纹图像的预处理及后处理、特征提取和匹配的部分算法进行了研究和改进。在预处理方面,通过对FVC2000指纹数据库得到的指纹图像的分析,实现了一种基于方向图的滤波方法;在指纹图像的二值化过程中使用了动态阈值二值化算法,通过改进和修改的OPTA算法进行细化;对于细化后的二值图像,在后处理中对伪特征进行了剔除,减少了特征提取和匹配的复杂度。在指纹图像的特征提取和指纹匹配方面,以向量表示每个指纹特征点的信息,以向量组构成整个指纹的信息。对指纹的特征提取和匹配算法做了改进,采用了基于脊线校正和极坐标相结合的匹配方法,提高了识别匹配率。通过Visual C++6.0编程实现了整个自动指纹识别算法,试验结果显示,改进的指纹识别算法具有实现比较简单、比对速度快、识别率较高等特点。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 生物识别与指纹识别简介
• 1.1.1 生物识别技术
• 1.1.2 自动指纹识别技术及其发展历史
• 1.2 指纹识别技术的特点及可靠性
• 1.3 自动指纹识别系统的研究
• 1.4 自动指纹识别系统的应用
• 1.4.1 指纹识别技术应用系统的分类
• 1.4.2 典型的指纹身份验证系统
• 1.5 系统性能评估
• 1.5.1 指纹系统的多种测试
• 1.5.2 算法评估的标准指纹库源
• 1.5.3 评估的指标
• 1.6 本论文的主要工作
• 第2章 自动指纹识别系统简介
• 2.1 自动指纹识别的概念
• 2.2 指纹图像的预处理
• 2.3 指纹图像的特征提取
• 2.4 指纹图像的匹配
• 2.5 本系统的主要工作流程
• 第3章 指纹图像的预处理
• 3.1 自动指纹识别系统中的图像预处理概念
• 3.2 指纹图像的增强
• 3.2.1 方向图计算
• 3.2.2 方向滤波器
• 3.3 二值化处理
• 3.3.1 二值化后去噪
• 3.4 细化以及细化后的处理
• 第4章 特征提取
• 4.1 指纹的主要特征
• 4.2 局部细节特征提取方法
• 4.3 8 邻域纹线跟踪算法
• 4.3.1 算法的基本概念
• 4.3.2 8 邻域编码纹线跟踪算法
• 第5章 指纹的匹配
• 5.1 指纹匹配算法的综述
• 5.2 基于脊线校正的指纹匹配算法
• 5.2.1 坐标变换
• 5.2.2 算法实现
• 5.2.3 指纹匹配算法步骤
• 第6章 实验结果及分析
• 第7章 指纹图象处理算法C++类的封装实现
• 7.1 图象处理类的头文件
• 7.2 类成员函数介绍
• 7.3 系统界面
• 第8章 结论与展望
• 8.1 总结
• 8.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 致谢